﻿#pragma once
#include <cassert>
#include <iostream>
using namespace std;
namespace ljt
{

	// class 和 struct在功能上基本是没有区别的
	// 定义每一个节点,并进行初始化，编译器默认为inline
	template<class T>
	struct list_node
	{
		// list_node是类名,list_node<T>是类型名，
		// 在内部其实用list_node也是可以的，但还是推荐用类型名
		list_node<T>* _next;
		list_node<T>* _prev;
		T _val;
		// 构造函数
		list_node<T>(const T& val = T())
			:_next(nullptr)
			,_prev(nullptr)
			,_val(val)
		{}
	};

	//template<class T>
	//struct _list_iterator
	//{
	//	typedef list_node<T> Node;
	//	Node* _node;

	//	// 拷贝构造
	//	_list_iterator(Node* node)
	//		:_node(node)
	//	{}

	//	// *it
	//	T& operator*()
	//	{
	//		return _node->_val;
	//	}

	//	// 前置++，返回的是一个迭代器
	//	_list_iterator<T>& operator++()
	//	{
	//		_node = _node->_next;
	//		return *this;
	//	}

	//	// 后置++
	//	_list_iterator<T> operator++(int)
	//	{
	//		Node* tmp(*this);
	//		_node = _node->_next;
	//		return tmp;
	//	}

	//	// 比的是两个节点指针[迭代器]
	//	bool operator!=(const _list_iterator<T>& it) const
	//	{
	//		return _node != it._node;
	//	}

	//	bool operator==(const _list_iterator<T>& it) const
	//	{
	//		return _node == it._node;
	//	}
	//};

	// class T 链表节点的数据类型 int, std::string 等 指定链表存储的元素类型  
	// class Ref 解引用操作的返回类型 T& （普通迭代器），常见的有T&，const T&
	// class Ptr 箭头操作符的返回类型 T* （普通迭代器），常见的有T*，const T*
	// 看用户自己需要是什么，自己输入
	template<class T, class Ref, class Ptr>
	struct _list_iterator
	{
		typedef list_node<T> Node;
		typedef _list_iterator<T, Ref, Ptr> self;
		Node* _node;

		// 拷贝构造
		_list_iterator(Node* node)
			:_node(node)
		{}

		// *it
		Ref operator*()
		{
			return _node->_val;
		}

		//->
		Ptr operator->()
		{
			// 先->，返回一个T，返回一个T*，或者const T*
			return &_node->_val;
		}

		// 前置++，返回的是一个迭代器
		self& operator++()
		{
			_node = _node->_next;
			return *this;
		}

		// 后置++
		self operator++(int)
		{
			Node* tmp(*this);
			_node = _node->_next;
			return tmp;
		}

		// 前置--，返回的是一个迭代器
		self& operator--()
		{
			_node = _node->_prev;
			return *this;
		}

		// 后置--
		self operator--(int)
		{
			Node* tmp(*this);
			_node = _node->_prev;
			return tmp;
		}

		// 比的是两个节点指针[迭代器]
		bool operator!=(const self& it) const
		{
			return _node != it._node;
		}

		bool operator==(const self& it) const
		{
			return _node == it._node;
		}
	};

	template<class T>
	class list
	{
	private:
		// 在class类中，如果没有表明是在public还是private，就默认在private。
		// 节点的细节就没必要public了
		typedef list_node<T> Node;
	public:
		// iterator的使用是要放开的
		typedef _list_iterator<T, T&, T*> iterator; // 可修改 
		typedef _list_iterator<T, const T&, const T*> const_iterator; // 不可修改 

		void empty_init()
		{
			_head = new Node;
			_head->_next = _head;
			_head->_prev = _head;
			_size = 0;
		}
		// 默认构造函数[带头]
		list()
		{
			empty_init();
		}

		// lt2(lt1)
		list(const list<T>& it)
		{
			empty_init();

			for(auto& e : it)
			{
				push_back(e);
			}
		}

		// 析构函数
		~list()
		{
			clear();
			delete _head;
			_head = nullptr;
		}

		// C++11写法
		void swap(list<T>& lt)
		{
			std::swap(_head, lt._head);
			std::swap(_size, lt._size);
		}

		// 赋值重载
		// 隐式调用拷贝构造函数​​，生成 lt 的完整副本（深拷贝）。
		list<T>& operator=(list<T> lt)
		{
			swap(lt);
			return *this;
		}

		void clear()
		{
			//auto it = begin();
			//while (it != end())
			//{
			//	// 防止迭代器失效，重新赋值
			//	it = erase(it);
			//}
			//_size = 0;

			Node* cur = _head->_next;
			while (cur != _head)
			{
				Node* next = cur->_next;
				delete cur;
				cur = next;
			}
			_head->_next = _head->_prev = _head;
			_size = 0;
		}

		iterator begin()
		{
			return iterator(_head->_next);
		}

		iterator end()
		{
			return iterator(_head);
		}

		const_iterator begin() const
		{
			// 这个是const迭代器，只能访问，不能修改，或者是类型转换
			return _head->_next;
		}

		const_iterator end() const
		{
			return _head;
		}
		/*~list()
		{
			_head->next = nullptr;
			_head->prev = nullptr;
			delete _head;
		}*/

		iterator insert(iterator pos, const T& x)
		{
			Node* newnode = new Node(x);
			// pos->_node：(pos.operator->())->_node;  // 即 (&_node->_val)->_node
			// &_node->_val 是 T* 类型，T 没有 _node 成员，因此编译错误
			Node* cur = pos._node;
			Node* prev = cur->_prev;

			prev->_next = newnode;
			newnode->_next = cur;

			cur->_prev = newnode;
			newnode->_prev = prev;

			++_size;
			return newnode;
		}
		
		iterator erase(iterator pos)
		{
			assert(pos != end());
			Node* cur = pos._node;
			Node* prev = cur->_prev;
			Node* next = cur->_next;

			delete cur;
			prev->_next = next;
			next->_prev = prev;
			--_size;
			return next;
		}

		void push_back(const T& x)
		{
			/*Node* tail = _head->_prev;
			Node* newnode = new Node(x);

			tail->_next = newnode;
			newnode->_next = _head;

			_head->_prev = newnode;
			newnode->_prev = tail;

			_size++;*/
			insert(end(), x);
		}

		void push_front(const T& x)
		{
			insert(begin(), x);
		}

		void pop_back()
		{
			erase(--end());
		}

		void pop_front()
		{
			erase(begin());
		}

		size_t size()
		{
			return _size;
		}

	private:
		Node* _head;
		size_t _size;
	};

	void Print(const list<int>& lt)
	{
		auto it = lt.begin();
		while (it != lt.end())
		{
			cout << *it << " ";
			++it;
		}
		cout << endl;
	}

	void test1()
	{
		list<int> lt;
		lt.push_back(1);
		lt.push_back(2);
		lt.push_back(3);
		lt.push_back(4);
		lt.push_back(5);
		lt.push_back(6);

		Print(lt);
	}

	struct A
	{
		A(int a1 = 0, int a2 = 0)
			:_a1(a1)
			, _a2(a2)
		{}

		int _a1;
		int _a2;
	};

	void test2()
	{
		list<A> lt;
		lt.push_back(A(1, 1));
		lt.push_back(A(2, 2));
		lt.push_back(A(3, 3));
		lt.push_back(A(4, 4));

		list<A>::iterator it = lt.begin();
		while (it != lt.end())
		{
			//cout << (*it)._a1 << " " << (*it)._a2 << endl;
			cout << it->_a1 << " " << it->_a2 << endl;

			++it;
		}
		cout << endl;
	}

	void test3()
	{
		list<int> lt;
		lt.push_back(1);
		lt.push_back(2);
		lt.push_back(3);
		lt.push_back(4);
		lt.push_front(5);
		lt.push_front(6);
		lt.push_front(7);
		lt.push_front(8);
		for (auto e : lt)
		{
			cout << e << " ";
		}
		cout << endl;

		lt.pop_front();
		lt.pop_back();

		for (auto e : lt)
		{
			cout << e << " ";
		}
		cout << endl;

		lt.clear();
		lt.push_back(10);
		lt.push_back(20);
		lt.push_back(30);
		lt.push_back(40);
		for (auto e : lt)
		{
			cout << e << " ";
		}
		cout << endl;

		cout << lt.size() << endl;
	}

	void test4()
	{
		list<int> lt;
		lt.push_back(1);
		lt.push_back(2);
		lt.push_back(3);
		lt.push_back(4);

		for (auto e : lt)
		{
			cout << e << " ";
		}
		cout << endl;

		list<int> lt1(lt);
		for (auto e : lt1)
		{
			cout << e << " ";
		}
		cout << endl;

		list<int> lt2;
		lt2.push_back(10);
		lt2.push_back(20);
		lt2.push_back(30);
		lt2.push_back(40);

		for (auto e : lt2)
		{
			cout << e << " ";
		}
		cout << endl;

		lt1 = lt2;

		for (auto e : lt1)
		{
			cout << e << " ";
		}
		cout << endl;
	}
}
